2021-2022学年新教材物理粤教版选择性必修第一册训练：第1章第3节动量守恒定律含解析

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第一章　第三节

A组·基础达标

1．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有(　　)

A．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一个系统

B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一个系统

C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一个系统

D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一

个系统

【答案】A　【解析】人与车组成的系统在水平方向受到的合外力为 0，水平方向的动

量守恒，故 A正确；运动员与铅球组成的系统，初动量为零，末动量不为零，故 B错误；

重物和车厢为一系统的末动量为零而初动量不为零，故 C错误；该选项中，在物体沿斜面

下滑时，向下的动量增大，故 D错误．

2．(2020 年福州八中期末)A、B两个相互作用的物体，在相互作用的过程中所受外力

的合力为 0，则以下说法中正确的是(　　)

A．A的动量变大，B的动量一定变大

B．A的动量变大，B的动量一定变小

C．A与B的动量变化相等

D．A与B受到的冲量大小相等

【答案】D　【解析】在相互作用的过程中所受合外力为 0，则系统动量守恒，若二者

同向运动时发生碰撞，且后面速度大的质量也大，则碰后一个动量变大，一个动量变小，

故A错误；若碰撞前二者动量大小相等，方向相反，则碰后二者均静止，即动量均减小，

故碰后 A的动量不一定变大，故 B错误；根据动量定理得 I＝Δp，则知，两物体的动量变

化量大小相等，方向相反，故 C错误；根据牛顿第三定律得知，作用力与反作用力大小相

等、方向相反，而且同时产生，同时消失，作用时间相等，由冲量定义式 I＝Ft，可知作用

力与反作用力的冲量也是大小相等、方向相反，故 D正确．

3.质量分别为 m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图像如图所示，由图有以下说

法：①碰撞前两物体质量与速度的乘积相同；②质量 m1等于质量 m2；③碰撞后两物体一起

做匀速直线运动；④碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反．其中正确的是(

)

A．①② B．②③

C．②④ D．③④

【答案】C　【解析】由题图可知，m1和m2碰前都做匀速直线运动，但运动方向相反，

碰后两物体位置不变，即处于静止，所以碰后速度都为零，故①③错误，④正确；又由图

线夹角均为 θ，故碰前速度大小相等，可得 m1等于 m2，故②正确．由上分析可知，C正确，

A、B、D错误．

4．(2020 年肥东县第二中学期中)静止在水平地面上的平板车，当一人在车上行走时，

下列说法正确的是(　　)

A．只有当地面光滑时，人和车组成的系统的动量才守恒

B．无论地面是否光滑，人和车组成的系统的动量都守恒

C．只有当车的表面光滑时，人和车组成的系统的动量才守恒

D．无论车的表面是否光滑，人和车组成的系统的动量都守恒

【答案】A　【解析】只有当地面光滑时，人和车组成的系统受到的外力之和才为零，

系统的动量才守恒，故 A正确；如果地面不光滑，则人和车组成的系统受到的合外力不为

零，则系统动量不守恒，故 B错误；车的表面是否光滑只影响内力，不影响外力，无论车

的表面是否光滑，若地面光滑，系统的动量守恒．若地面不光滑，则系统的动量不守恒，

故C、D错误．

5．气垫导轨工作时，可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响，现借助其验证动量守恒定

律，如图甲所示，在水平气垫导轨上放置质量均为 m的A、B(图中未标出)两滑块，左侧滑

块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器电源的频

率为 f.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，待打点稳定后让两滑块以大小

不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．如图所示的乙和丙为某次实验打

出的、分别与两个滑块相连的两条纸带，在纸带上以同间距的 6个连续打点为一段划分纸

带，用刻度尺分别测出其长度为 s1、s2和s3.

(1)若碰前滑块 A的速度大于滑块 B的速度，则滑块______(填“A”或“B”)是与纸带乙

的______(填“左”或“右”)端相连．

(2)碰撞前 A、B两滑块的动量大小分别为______、______，实验需要验证是否成立的

表达式为________(用题目所给的已知量表示)．

【答案】(1)A　左　(2)0.2mfs1　0.2mfs3　0.2(s1－s3)＝0.4s2

【解析】(1)因碰前 A的速度大于 B的速度，A、B的速度相反，且碰后速度相同，故

根据动量守恒定律可知，图中 s1和s3是两滑块相碰前打出的纸带，s2是相碰后打出的纸带，

所以滑块 A应与乙纸带的左端相连．

(2)碰撞前两滑块的速度分别为 v1＝＝＝0.2s1f，

v2＝＝＝0.2s3f，碰撞后两滑块的共同速度 v＝＝0.2s2f，所以碰前两滑块动量分别为 p1

＝mv1＝0.2mfs1，p2＝mv2＝0.2mfs3，总动量为 p＝p1－p2＝0.2mf(s1－s3)，碰后总动量为 p′

＝2mv＝0.4mfs2，要验证动量守恒定律，则一定有 0.2mf(s1－s3)＝0.4mfs2，即 0.2(s1－s3)＝

0.4s2.

6．某小组用实验验证物体间相互作用时动量守恒，如图，在水平桌面上固定一与桌面

等宽的光滑凹槽导轨(导轨截面如图所示)，把两个质量不等的小球 A、B置于导轨上，用两

小球夹住一轻弹簧，并使轻弹簧处于压缩状态，同时由静止释放两个小球，小球最后落在

铺有复写纸、白纸的水平地面上．试完成下列填空：

(1)本实验中需要的测量仪器有__________．

A．天平 B．秒表

C．毫米刻度尺 D．打点计时器

(2)为使小球水平抛出，实验前需要使导轨水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？

________________________________________________________________________.

(3)小明同学在某次实验操作中分别测出 A、B两小球离开导轨水平射程xA＝12.00

cm、xB＝18.00 cm，若已知 A球质量 mA＝0.03 kg，则 mB＝________kg，即可认为验证了动

量守恒．

(4)若只改用劲度系数更大的轻弹簧重复上述实验，则 A、B两小球水平射程xA与xB的

比值将______(填“变大”“变小”或“不变”)．

【答案】(1)AC　(2)将小球轻放在导轨上，小球保持静止　(3)0.02

(4)不变

【解析】 (1)取小球 A的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为

mA、mB、vA、vB，平抛运动的水平位移分别为 xA、xB，平抛运动的时间为 t.需要验证的方

程0＝mAvA－mBvB，又 vA＝，vB＝，代入得到 mAxA＝mBxB，故需要测量两小球的质量 mA和

mB，两小球落地点到桌面边缘的水平距离 xA和xB，所以需要的器材为刻度尺、天平．故选

AC.

(2)将小球放在桌面边缘，只要小球能保持静止，不再滚动，即说明桌面水平．

(3)根据(1)的公式可知 mAxA＝mBxB，代入数据可得 mB＝0.02 kg.

(4)根据公式 mAxA＝mBxB可知，改变弹簧进行实验，得出的水平距离与质量成反比，故

比值不变．

B组·能力提升

7．利用气垫导轨上两滑块的碰撞来验证动量守恒定律．某次实验通过闪光照相的方法

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